早在20年代,18-8不銹鋼開始應(yīng)用不久,就發(fā)現(xiàn)熱處理和焊接對其耐腐蝕性能有很大影響。如不論何種原因引起經(jīng)受480~850℃左右加熱(常稱敏化)后,在某些腐蝕環(huán)境下使用,會產(chǎn)生晶間腐蝕,甚至在極端情況下能變成粉末。這在當時已成為阻礙其發(fā)展的重大關(guān)鍵。
經(jīng)典的(第一代)18-8不銹鋼,含碳量較高。因碳在奧氏體中的溶解度隨溫度有很大變化。如在1100℃左右,約可固溶0.08~0.15%C。而在敏化溫度范圍其碳的固溶度已低于0.02%C(各資料有所出入)。一般此類18-8鋼的碳含量≤0.12%C(如1Cr18Ni9),當加熱至1100℃左右進行固溶加熱時,碳化物相基本溶解,碳固溶于奧氏體中。并將此固溶態(tài)經(jīng)淬火速冷后保持至室溫(碳達過飽和狀態(tài))。若再經(jīng)敏化加熱或焊接熱影響,則沿晶界析出富鉻碳化物(主要是M23C6型)。30年代初,貝茵等人提出著名的貧鉻理論[。他把敏化歸因于在晶粒邊界富鉻碳化物的析出,引起晶界鄰接區(qū)域的鉻含量降至耐蝕性界限之下。這種存在晶界貧鉻區(qū)的鋼,稱為具有晶間腐蝕傾向。在適當?shù)慕橘|(zhì)條件下,就可能產(chǎn)生晶間腐蝕。貧鉻理論能夠解釋敏化態(tài)晶間腐蝕的大多數(shù)情況,并為大量實驗所證實。已是公認的晶間腐蝕經(jīng)典理論。
已經(jīng)敏化具有晶間腐蝕傾向的鋼,可以采取重新固溶處理的辦法予以消除。但這對于大型焊接(受熱影響)設(shè)備等困難較大,一般只限于熱處理爐能容納的小件才有現(xiàn)實意義。因此,對第一代(如1Cr18Ni9等)的奧氏體不銹鋼,大多適用于不需要焊接或已確知不會發(fā)生晶間腐蝕的環(huán)境條件下使用。國外民品方面用量很大,如美國304不銹鋼。應(yīng)當區(qū)別,奧氏體不銹鋼的固溶處理與普通鋼的淬火處理不同。前者是軟化處理,后者通常是淬硬(形成馬氏體)。盡管習慣上常將固溶處理中的速冷也稱“淬火”。